Preprost kakovosten ojačevalnik za slušalke. Hu je ojačevalnik za slušalke. Izdelava ohišja ojačevalca

Vezje ojačevalnika slušalk, ki si vsekakor zasluži pozornost. Tu sta podvojen izhodni tok in odsotnost ločilnih kondenzatorjev na signalni poti. Hkrati je vezje ojačevalnika slušalk zelo preprosto in razumljivo.

Posodobljeno : Vhodni spojni kondenzator je bil odstranjen iz vezja. Vrednosti vhodnega upora so spremenjene.

Vezje ojačevalnika slušalk

Redno potepanje po neskončnih prostranstvih odlagališča skladišče znanja - internet, pripeljal do zanimive najdbe. Bilo je PDF datoteka od Burr Brown. Kar me je navdihnilo, da sem ustvaril operacijski ojačevalnik za slušalke. Iz jezika potencialnega sovražnika se lahko njegovo ime dobesedno prevede na naslednji način: Podvojitev izhodnega toka za breme z dvema zvočnima operacijskima ojačevalnikoma OPA2604 .

Datoteka je sestavljena iz dveh strani, pri čemer je pomembna samo prva. Tam predstavljeno vezje ojačevalnika za slušalke je bilo na novo narisano in osvobojeno nepotrebnih pametnih napisov.

Spoznajte to bodoče srce našega ojačevalnika. In če smo natančnejši - to je shema enega kanala. Imeli bomo 2 kanala, kar pomeni, da potrebujemo dva dvojna operacijska ojačevalnika ( OU ).

Upori R3 in R4 z uporom 51 ohmov so potrebni za zaščito izhodov operacijskih ojačevalnikov.

V čem je "trik" tega ojačevalca?

Shema sploh ni nova in je znana iz podatkovnih listov iz 90. let. Toda zanimivost vezja je v tem, da oba operacijska ojačevalnika ojačata isti signal. Ampak to ni most. Izhodi obeh operacijskih ojačevalnikov so v fazi in njuni izhodni tokovi se seštevajo.

Ta vključitev rešuje problem nizkega izhodnega toka številnih operacijskih ojačevalnikov. To močno poveča število operacijskih ojačevalnikov, ki jih je mogoče uporabiti v ojačevalniku. Zdaj je dovolj, da lahko vsak operacijski ojačevalnik zagotovi 35-40 mA izhodnega toka, namesto 70-80 mA v primeru enega operacijskega ojačevalnika na kanal.

Največja vrednost izhodnega toka je vedno navedena v podatkovnih listih operacijskega ojačevalnika.

Dobiček

Ojačitev signala določajo upori R1 in R2 . Njegova natančna vrednost je določena s formulo:

K= 1+ R2/R1

Če se osredotočite na linijski izhod z nivojem signala 1 volt, potem bo za večino slušalk dovolj ojačenje tri. Na tri in bomo izenačili.

Zaželeno je, da imajo upori, ki določajo ojačanje, natančnost nič slabše od ±1% . Pogosto v trgovinah ni zelo velike izbire natančnih uporov. Toda v tem primeru lahko dobite z upori enake ocene.

V zabojnikih omare so bili najdeni natančni upori 7,5 kOhm, ki so postali upor R1 . Kot R2 zaporedno vezana dva upora 7,5 kΩ. Enako lahko storite tako, da vzporedno povežete dva upora 15 kΩ R1 , in en 15kΩ upor kot R2 .

Če želite spremeniti dobiček, je bolje spremeniti upor R2 . Za vezja operacijskega ojačevalnika se običajno priporoča uporaba uporov z nazivno vrednostjo 1 ÷ 100 kOhm. upor R1 bo opravljal še eno pomembno funkcijo, tako zaželeno je uporabiti 7,5 kOhm.

Spomnimo se sheme

Shema, predstavljena v dokumentu, je nekoliko nepopolna in odraža le najpomembnejše. Za normalno delovanje je treba vezje dopolniti z vhodnimi vezji, pa tudi vzporedno z uporom R2 dodajte majhen kondenzator. Potrebno je izključiti samovzbujanje op-amp.

Za začetek ne izumljajmo kolesa in si sposodimo vhodno vezje iz ojačevalnika za slušalke FiiO Olympus E10. V tem primeru bo vezje našega ojačevalnika v naslednji obliki:

Diagram prikazuje noge za dvojni operacijski ojačevalnik v ohišju DIP8. Vezje je popolnoma delujoče in ne potrebuje nobene konfiguracije.

Odstranite kondenzator iz vhoda

Operacijski ojačevalnik enako dobro ojača izmenično in enosmerno napetost. Kondenzator ( C1 ) je potreben za prekinitev konstantne napetosti na vhodu. Po eni strani običajni viri signala ne dajejo konstantnega izhoda. Po drugi strani pa, če se nenadoma pojavi, ga je treba odrezati. In celo slušalke lahko zažgemo.

Toda ljudje aktivno nočejo videti dodatnih kondenzatorjev na signalni poti, zato bomo šli ven.

Ponovno branje še enkrat Umetnost vezja» Horowitz in Hill sta našla, kar je iskala. Če želite dobiti AC ojačevalnik, morate vključiti kondenzator, podoben C1 , zaporedno z uporom R1.

V tem primeru bo povratna informacija operacijskega ojačevalnika delovala samo na spremembo in ne bomo več potrebovali kondenzatorja na vhodu. Zato se lahko varno premikate C1 od vhoda ojačevalnika do vezja povratne informacije OU.

nastala ( R1 , C1 ) bo prekinil enosmerno napetost in infra nizke frekvence ( <10Гц ). Ne nosijo uporabnih informacij, vendar znatno obremenijo ojačevalnik s tokom.

Tudi takšna vključitev kondenzatorja bo zmanjšala napetost neuravnoteženosti op-amp na vhodih. In mimogrede je tudi ojačan in vmešan v izhodni signal. V tem primeru kondenzator v povratnem vezju praktično ne vpliva na zvok, za razliko od kondenzatorja na vhodu. Na splošno so nekateri poli iz takšne permutacije.

Vhodni upori

Odstranitev kondenzatorja z vhoda je prisilila k natančnejšemu pogledu na upore R5 in R6, levo pri vhodu. Zakaj so sploh potrebni in kako jih izračunati?

upor R5 se imenuje kompenzacijski in je potreben za zagotovitev enakosti upora med vsakim od vhodov in tlemi. Njegova vrednost je definirana kot vzporedni upor uporov R1 in R2 .

Vendar smo dosledno R1 stroški kondenzator C1. Upornost kondenzatorja je odvisna od frekvence in se prišteje k upornosti upora. Upornost kondenzatorja pri neki frekvenci se določi iz razmerja:

R C \u003d 1 / (2 × π × F × C),

Kje F v Gegrtsyju, Z v faradih in R C v ohmih

Za določitev odpornosti R5, najprej so bile izračunane vrednosti upora kondenzatorja 2,2 μF pri frekvencah 20 Hz in 20 kHz. Nato so bile za oba primera izračunane vrednosti kompenzacijskih uporov. Izkazalo se je, da je upor upora R5 mora ležati med 8,91 kOhm (za 20 Hz) In 6,81 kOhm (za 20kHz). Brez obotavljanja obstal 7,5 kOhm

S kondenzatorjem smo invertni vhod ojačevalnika konstantno ločili od tal. Toda operacijski ojačevalnik mora biti povezan z zemljo v izmeničnem in enosmernem toku. Temu je namenjen upor. R6 . Njegova vrednost je bila izbrana na 75 kOhm. Lahko pa postavite 100 kOhm. Manj kot 75 kOhm, s spremenljivko 50 kOhm, ne bi priporočal nastavitve. Skupaj z uporom R5 bodo preklopili vhodni spremenljivi upor.

Izhod je bil tudi nekoliko spremenjen na diagramu. Vrednosti R3 in R4 smo zmanjšali na 10 ohmov in z njimi zaporedno povezali upor R7 z enakim uporom. To bi moralo zagotoviti boljšo seštevek izhodnih signalov.

Ojačevalnik moči

Kakovost zvoka je zelo pomembna. To vezje je zasnovano za bipolarno napajalno napetost. To nam prihrani dodajanje nepotrebnih podrobnosti zvočni poti in je na splošno boljše za zvok.

Danes obstajajo operacijski ojačevalniki, ki delujejo od ±1,5 V, vendar večina operacijskih ojačevalnikov deluje pri bipolarni napajalni napetosti od ±3V do ±18V. Optimalno napetost lahko imenujemo ± 12 V, kar je znotraj napajalne napetosti večine operacijskih ojačevalnikov.

Natančne vrednosti največje napajalne napetosti je treba najti v dokumentaciji za določena mikrovezja.

Kakovost komponent

Ni treba takoj kupiti dragih delov. Za začetek lahko dobavite nekaj iz asortimana najbližje trgovine z radijskimi deli in jih postopoma zamenjate z boljšimi komponentami. Odbor bo delal na vseh podrobnostih.

Kondenzator C1 mora biti nepolaren. Boljši polipropilen ali film. Kondenzator C2 je bolje uporabiti keramiko. Natančnost kondenzatorjev ni zelo pomembna. vendar je bolje uporabiti z natančnostjo vsaj 5%.

Cene operacijskih ojačevalnikov se zelo razlikujejo in dražje ni vedno boljše za zvok. Za začetek bo mogoče namestiti nekaj poceni in cenovno dostopnega, na primer priljubljenega NE5532 (0,3 USD). Zelo zaželeno je, da ga proizvaja Phillips.

Kasneje, z zamenjavo operacijskega ojačevalnika, bo mogoče igrati, kolikor želite. Če upoštevamo operacijski ojačevalnik višjega razreda, potem so se OPA2134, OPA2132, OPA2406, AD8066, AD823, AD8397 ... dobro izkazali za zvok.

Ne priporočam naročanja čipov iz Aliexpressa in drugih kitajskih trgovin. Obstaja kar nekaj pregledov, v katerih ljudje poročajo, da mikrovezja niso originalna. Da, operacijski ojačevalnik bo deloval, kot bi moral, vendar morda ne bo OPA2134, ki ste ga naročili, ampak poceni TL061 z oznako OPA2134 ...

Zaključek

Nastalo ojačevalno vezje, sestavljeno na OPA2132 in deluje tudi pri napajalni napetosti ± 5 V, prosto niha precej tesen Sennheiser HD380 Pro.

Nerad opisujem zvok s subjektivnimi izrazi, kot so "visoki toni so postali kristalni" ali "nizki toni so topli", lahko rečem le, da ima ta ojačevalnik za slušalke pri uporabi dobrega operacijskega ojačevalnika dovolj prostora za višino in izhodno moč. Hkrati ne zahteva nobene prilagoditve in uporablja najmanj podrobnosti, hkrati pa zagotavlja spodobno kakovost zvoka.

Obravnavano vezje je vodilo do ideje o izdelavi prenosnega ojačevalnika za slušalke. Tako premišljeno . Bistvo tega je ustvariti popolno zasnovo prenosnega ojačevalnika za slušalke z lastnimi rokami iz nič.

Gradivo, pripravljeno izključno za spletno mesto

Kot pravijo, je vse genialno preprosto. Ta ojačevalnik je sestavljen iz najmanj delov, kar zagotavlja, da signal prehaja skozi minimalno število elementov in ga s tem ščiti pred popačenjem, ki ga ti elementi lahko povzročijo.

Ojačevalec ima moč 500mW. Izračunana stopnja popačenja pri uporabi čipa, kot je OPA2134, je 0,001 %. Upornost obremenitve 32-300 Ohm.

Na R1 in R2 je sestavljen regulator glasnosti, natančneje en dvojni upor. Na vhodu je sendvič kondenzatorjev 4,7 in 0,47 uF, ki vam omogoča doseganje največje linearnosti. Na IC1.1 in IC1.2 so sestavljeni invertni ojačevalniki z ojačanjem 4. Sledijo sledilci na tranzistorjih. Obrazec OOS R6 in R5. R11 in R12 omejujejo tok, ki prihaja iz operacijskega ojačevalnika na baze repetitorjev, ta operacijski ojačevalnik olajša življenje in je nekoliko manj popačenja. R7, R8, R9, R10 omejujejo tok repetitorskih tranzistorjev in jih ščitijo pred pretočnimi tokovi. Vezje se napaja z bipolarno napetostjo in ima vgrajena filtrirna vezja na stabilizatorskih čipih 7812 in 7912. Na izhodu so nameščeni kondenzatorji, ki preprečujejo vstop enosmerne napetosti v izhod.

Kot IC1 lahko uporabite LM358 kot najbolj dostopno možnost, vendar za visokokakovosten zvok vam svetujem, da postavite dražji analog.

Tiskano vezje vključuje vse elemente razen konektorjev. Njegove dimenzije so samo 50x50 mm. Ta velikost je bila izbrana zato, da bi v prihodnje plošče naročali pri Kitajcih, pri čemer bi se držali najcenejšega lota velikosti 5x5 cm. Na splošno je bil ta projekt sprva načrtovan za uporabo kot komercialni razvoj, vendar sem se vseeno odločil, da ga dam v javno domeno.

Prva tabla je izdelana z uporabo risalnika:

Pala je majhna, zato je pritrditev izvedena s standardno matico spremenljivega upora. Sestavljena naprava izgleda takole:

Seznam radijskih elementov

Imenovanje	Vrsta	Denominacija	Količina	Opomba	Trgovina	Moja beležka
IC1	Operacijski ojačevalnik	OPA2134	1	LM358		V beležnico
	Linearni regulator	LM79L12	1			V beležnico
	Linearni regulator	LM78L12	1			V beležnico
VT1, VT3	bipolarni tranzistor	BC547	2			V beležnico
VT2, VT4	bipolarni tranzistor	BC557	2			V beležnico
R1, R2	Spremenljivi upor	50 kOhm	2			V beležnico
R3, R4	upor	47 kOhm	2			V beležnico
R5, R6	upor	200 kOhm	2			V beležnico
R7-R12	upor	10 ohmov	6			V beležnico
		1000uF	4			V beležnico
	elektrolitski kondenzator	100uF	2			V beležnico
	elektrolitski kondenzator	10 uF	2

Glede na rezultate raziskava Zmagale so slušalke, sestavljene na "polprevodnikih". Zato bomo z njimi začeli linijo oblikovalcev.

Rad bi začel z nekaj najpreprostejšimi shemami. Niso primerni za vlogo konstruktorja, vendar nas lahko njihovo upoštevanje pripelje do sheme, na kateri je po našem mnenju smiselno osnovati konstruktor.

Torej, začnimo.

V prejšnjem članku smo že povedali, da naj bi ojačevalnik za slušalke reševal predvsem dve glavni nalogi.

Najprej mora razbremeniti izhod vira signala. Delovanje zvočnega izhoda pri obremenitvi z nizko impedanco vodi do močnega povečanja popačenja (zaradi velike tokovne obremenitve) in poslabšanja frekvenčnega odziva (blokada pri nizkih frekvencah in včasih pri visokih frekvencah). Uporaba ojačevalnika vmesnega toka preprečuje te pojave.

Drugič, za zagotovitev normalne glasnosti na slušalkah z visoko impedanco (in meje glasnosti na slušalkah z nizko impedanco) mora imeti slušalka nekaj ojačenja napetosti.

Pri uporabi slušalk z nizko impedanco dodatno ojačanje ni vedno potrebno. V takih primerih se ojačevalnik uporablja kot tokovni medpomnilnik. Včasih je v tej vlogi mogoče uporabiti najpreprostejše sheme. Na primer, kot na sliki. To so običajni ponavljalci. Lahko se sestavijo tako na bipolarne tranzistorje kot na tranzistorje z učinkom polja.

Najbolj primitivna shema na levi. Enostavnost je njegova glavna prednost (morda edina). Zaradi visoke nelinearnosti, visoke izhodne impedance, zelo nizke učinkovitosti (celo po standardih vezij razreda A) itd. ni zelo zanimiv s praktičnega vidika.

Smiselno je malo zakomplicirati. Zamenjajmo emiterski upor s tokovnim virom (diagram na desni). Takšna shema že ima pravico do življenja. Lahko doseže nizko izhodno impedanco, poveča sposobnost ojačevalnika, da dovaja tok bremenu, znatno poveča linearnost itd.

Vredno je povedati nekaj besed o nelinearnosti vezja s trenutnim virom. Na splošno linearnost ni zelo visoka in je odvisna od mirujočega toka, impedance slušalk in vrste uporabljenega tranzistorja. Skupna raven harmonikov lahko doseže desetinke odstotka. Toda spekter popačenja je ugoden, kratek, s prevlado drugega harmonika. Na primer: pri mirujočem toku 200 mA (slušalke 32 ohmov) lahko pričakujete raven drugega harmonika reda 0,1%, nivo tretjega - 0,01% in nefiksacijo harmonikov višjih redov. Takšen ojačevalnik bi moral zveneti čisto.

Pri delu s slušalkami z visoko impedanco (in pogosto z nizko impedanco) je potrebno ojačati signal. Zagotavljanje meje glasnosti je zelo koristno za kakovost predvajanja. Razmislimo o najpreprostejši shemi. (glej sliko)

Takšna vezja se včasih uporabljajo celo za delo s polno akustiko. Amaterska rešitev. Prednosti vezja so enostavnost in ugoden spekter popačenja (drugi harmonik). Obarvanost zvoka je precej močna, njegov značaj pa je odvisen od izbranega tranzistorja, mirujočega toka in upora obremenitve. Ljubitelji čistega, natančnega zvoka najverjetneje ne bodo ustrezali.

Visoka raven harmonikov je posledica nezadovoljivega delovanja kaskade pri nizkoupornem bremenu. Če med izhod ojačevalnika in slušalke postavimo dodaten medpomnilnik (na primer, kot je bilo obravnavano na začetku), bomo dobili novo vezje.

Linearnost napetostnega ojačevalnika se bo bistveno povečala, zvočne karakteristike celotnega vezja pa bo določala predvsem stopnja izhodnega medpomnilnika.

V večini primerov bo to preprosto vezje dovolj za uskladitev slušalk z zvočno kartico prenosnika. To bo izboljšalo kakovost predvajanja.

Zdaj pa se pogovorimo o nadaljnjih načinih izboljšanja lastnosti ojačevalnika.

To težavo lahko rešite "na čelu". Na primer s povečanjem toka mirovanja ali z izbiro bolj linearnega tranzistorja. To boste morali plačati z ustreznim zapletom in podražitvijo. Povečale se bodo tudi velikosti. Ta metoda lahko bistveno izboljša učinkovitost, vendar obstajajo tudi drugi, manj enostavni načini za izboljšanje.

Pogostejši način za povečanje objektivnih parametrov je znatno zapletanje vezja, uvedba skupnega OS. Vezje ostaja kompaktno in ekonomično, vendar ga je težko ponoviti, sestaviti in odpraviti napake. Hkrati se bo zvišala tudi njegova cena.

Zato po našem mnenju nobena od teh možnosti ni primerna za oblikovalca. Manjka jim vsestranskost.

Bolj univerzalna rešitev bi lahko bilo vezje, ki uporablja operacijski ojačevalnik z dodatnim izhodnim medpomnilnikom. Primer je na sliki.

Njegova glavna značilnost je zelo čist zvok. Takšen bi namreč po našem mnenju moral biti tranzistorski ojačevalnik. In za okrašen zvok je bolje uporabiti hibridne ojačevalnike.

Sama shema pušča nekaj svobode pri nastavljanju zvoka. To je tudi zamenjava za operacijske ojačevalnike (manj hrupni, bolj/manj hitri itd.). Po želji zamenjava izhodnih tranzistorjev, izbira njihovega načina delovanja (kar vpliva na barve, vnesene v zvok).

S spremembo tesnjenja lahko OS pokrije celoten ojačevalnik ali samo operacijski ojačevalnik. Vsaka možnost je zanimiva na svoj način. Pri pokrivanju celotnega ojačevalnika povratne zanke je dosežena zelo visoka linearnost, skupno harmonično popačenje bo tisočinke odstotka. Izključitev izhodnega vmesnega pomnilnika iz zanke OS bo povzročila povečanje drugega harmonika (»evfonično« popačenje). Poleg tega bo nekaj drugih sprememb, ki bodo vplivale na zvok. Čisto možno je, da bo komu ta zvok bolj zanimiv. Tok mirovanja izhodne stopnje je mogoče izbrati glede na zahteve uporabljenih slušalk (privzeto bi ga nastavil na 200 mA).

Med drugimi prednostmi takšnega vezja bi opozoril na sposobnost dela v širokem razponu napajalnih napetosti (brez nastavitev ali sprememb), enostavnost montaže in konfiguracije.

Morda bo komu koristilo tudi to, da se lahko naprava brez posebnega truda spremeni v kakovosten ojačevalnik moči (v razredu A), ki dela za akustiko. Toda to je, kot pravijo, druga zgodba (če koga zanima, bom o tem povedal ločeno).

Kakovost zvoka te slušalke je bila preizkušena in je visoka. Podobno vezje je uporabljeno v ojačevalniku, katerega videz je prikazan na fotografijah, ki so spremljale vse naše zapise o oblikovalcu.

Kot pravijo, imam vse. Zanima me, kaj si vi mislite o vsem tem?

Lep pozdrav, Konstantin M

Vse članke o projektu "Gamma" najdete prek navigatorja

Oblikovalca ojačevalnika "Gamma" lahko naročite na naši spletni strani: AL "Philosophy of Sound"

Skupnost za razpravo o konstruktorju - "Elektronski konstruktorji". Pridruži se.

V zvezi z nakupom nove zvočne kartice brez izhoda za slušalke sem potreboval spodoben kakovosten ojačevalnik za slušalke, ki bi lahko poganjal moje najljubše TDS-4. Ojačevalnik je moral biti kompakten, enostaven za sestavo in nastavitev, z nizko stopnjo šuma in popačenja. Tako je sestavljeni ojačevalnik izpolnjeval vse zgoraj navedene zahteve.

Karakteristike ojačevalnika so bile izmerjene s programom RMAA 6. Testirana je bila postavitev enega kanala (program je deloval v načinu MONO), rezultati meritev:

Neenakomernost frekvenčnega odziva (v območju 40 Hz - 15 kHz), dB: +0,05, -0,74

Raven hrupa, dB (A): -90,9

Dinamični razpon, dB(A): 90,9

Harmonično popačenje, %: 0,0014

Intermodulacijsko popačenje + šum, %: 0,010

Intermodulacija pri 10 kHz, %: 0,0084

Ojačevalnik je zgrajen v skladu z medpomnilnikom operacijski ojačevalnik + izhodni tranzistor. Operacijski ojačevalnik zagotavlja visoko ojačenje odprte zanke, potrebno za zatiranje nelinearnega popačenja z globoko povratno informacijo. Izhodni medpomnilnik zagotavlja ojačitev toka, ki se ujema z nizkim uporom tuljave slušalk in nizko izhodno močjo operacijskega ojačevalnika. Vezje uporablja dvojni hitri operacijski ojačevalnik K574UD2. Signal iz vira skozi ločilni kondenzator C3 in upor R1 se napaja na neinvertirajoči vhod operacijskega ojačevalnika. Upor R4 nastavi enosmerno delovno točko ojačevalnika. Elementi C1, C2, R2, R3 zagotavljajo korekcijo frekvence operacijskega ojačevalnika. Izhodni medpomnilnik je izdelan po "vzporedni" shemi. To vezje je bilo izbrano, ker nima popačenja presluha, ki ga najdemo v običajnih potisnih in vlečnih vezjih. Pri uporabi tranzistorjev s podobnimi parametri pride do medsebojne kompenzacije padcev napetosti na stičiščih baza-emiter tranzistorjev pred končno in končno stopnjo. Vmesni tranzistorji, nameščeni na skupnem hladilnem telesu, se medsebojno toplotno stabilizirajo. Operacijski ojačevalnik in stopnja vmesnega pomnilnika sta pokrita s skupno 100-odstotno povratno informacijo DC in AC, ojačanje vezja je 1.

Kondenzator C3 je zaželeno uporabiti film. C1, C2, C6, C7 - keramika. Vsi upori tipa MLT-0,125 (ali uvoženi analogi). Tranzistorji VT1 KT315G, VT2 KT361G, VT3 KT815G, VT4 KT814G. Kot VT1 in VT2 bi bilo bolje uporabiti tranzistorja KT815G in KT814G zaradi enakih parametrov in zmožnosti enostavne organizacije toplotnega stika vseh štirih vmesnih tranzistorjev. Op-amp je mogoče zamenjati s katerim koli drugim hitrim z ustrezno spremembo nabora korektivnih elementov in postavitve tiskanega vezja. Ojačevalnik se napaja iz bipolarnega nestabiliziranega napajalnika. Napajalnik uporablja transformator 220/20, ki se odvaja od sredine sekundarnega navitja. Kateri koli diodni most za napetost 50V in tok do 1A. Možna je uporaba diod serije 1N4001-1N4007. Kapacitivnost kondenzatorjev C4, C5 je vsaj 1000 uF (uporabil sem 4700 uF)

Pravilno sestavljen ojačevalnik ne zahteva prilagajanja. Potrebno je preveriti porabo toka (približno 30 mA za dvokanalni ojačevalnik) in konstantno napetost na izhodu.

Podrobnosti ojačevalnika in napajalnika so nameščene na skupni plošči velikosti 35x78 mm. Tranzistorji vsakega kanala so z izolacijskimi distančniki pritrjeni na skupno hladilno telo v obliki črke U. Območje hladilnega telesa ni pomembno, glavna stvar je, da zagotavlja toplotni stik tranzistorjev.

Tiskano vezje je enoslojno z mostički, ločeno v Sprint Layout 5. V avtorski različici je bil uporabljen tekstolit brez folije, deli so bili nameščeni v luknje, vodi so bili povezani z bakreno žico.

Literatura:

Ojačevalni blok amaterskega radijskega kompleksa. A. Ageev, Radio št. 8 1982

Namizni ojačevalnik za slušalke Sapphire – http://phonoclone.com/diy-sapp.html

Če ste ponosni lastnik cevni ojačevalnik, potem se najverjetneje, če želite svoje najljubše pesmi poslušati sami, prek slušalk, soočate z nevšečnostjo, ki jo povzroča pomanjkanje izhoda za slušalke.

Da, in lastniki dragih ali ne zelo pametnih telefonov in tablic imajo tudi težave - te naprave se najpogosteje ne morejo tresti kakovostne visokoimpedančne slušalke. Zato vaše najljubše skladbe sploh ne zvenijo enako kot na profesionalni opremi.

Seveda, če ste pravi ljubitelj glasbe in cenite glasbo več kot denar, vas nič ne bo ustavilo pri nakupu predojačevalnika za 6000 $, ojačevalnika za slušalke za 5000 $ in samih slušalk za 2000 $. In se potopite v nirvano ... Če pa denarna situacija ni tako rožnata ali pa radi vse naredite sami, potem se izkaže, da lahko kakovosten ojačevalnik za slušalke sestavite za samo ... 30 $.

Zakaj ga rabiš???

Potrebujete natančen ojačevalnik? Odvisno od vaših glasbenih okusov in navad. Če ste navajeni poslušati glasbo na poti, torej iz prenosnih naprav med hojo, tekom, v fitnesu in na drugih podobnih mestih, potem spodaj opisani projekt ni za vas. Samo poskusite izbrati najprimernejše slušalke za vašo napravo glede na značilnosti in zvok.

Enako storite, če imate radi glasbene sloge, kjer je signal močan popačen, kot so rock, heavy metal in podobno.

Če pa raje poslušate glasbo v mirnem, udobnem okolju doma ali v pisarni in vaš okus gravitira k živi in ​​naravni glasbi, kot je klasika, jazz ali čisti vokal, potem boste lahko cenili zvok kakovost in natančnost povezave, natančen ojačevalnik in visokokakovostne slušalke.

Opcije

Recimo, da se odločite, da potrebujete ojačevalnik za slušalke. Kaj je naslednji korak? Na internetu lahko najdete veliko projektov, ki uporabljajo vseprisotno LM386. Mikrovezje je postalo priljubljeno zaradi visoke zanesljivosti, nizkih stroškov, zmožnosti dela z unipolarnim napajanjem in majhnega števila zunanjih elementov. Takšni ojačevalci se običajno dobro znajdejo s poceni slušalkami, vendar vse te prednosti zbledijo v primerjavi s stopnjo hrupa in popačenja LM386 ter dobro zasnovanim ojačevalnikom, ki temelji na diskretnih elementih ali na posebnih mikrovezjih.

Če imate približno 30 dolarjev in se ne bojite dela z elementi za površinsko montažo (elementi SMD), potem je tukaj predstavljeni projekt točno tisto, kar potrebujete.

Ideje in shema

Pri načrtovanju te sheme so bile upoštevane naslednje točke:

• Ojačevalnik se mora napajati iz relativno visokoimpedančnega izhoda cevnega predojačevalca ali ojačevalnika za električno kitaro. Z drugimi besedami, vhodna impedanca mora biti enostavno nastavljiva za vire z različnimi izhodnimi impedancami.
• majhno število komponent. Zato so namesto tranzistorjev izbrali mikrovezja.
• majhna ojačitev in moč. Zahtevano za rock občutljive dinamične slušalke in ne sistem zvočnikov.
• Ojačevalnik mora podpirati slušalke z visoko impedanco. Avtor uporablja Sennheiser HD 600 (upor 300 ohmov).
• doseči najnižji možni hrup in popačenje.

shema vezja natančen ojačevalnik za slušalke prikazano na sliki:

Povečaj na klik

Pri razvoju te zasnove so bila upoštevana mikrovezja proizvajalcev, kot so National Semiconductor, Texas Instruments in drugi. Veliko koristnih informacij smo našli na virih Headwize in forumih DiyAudio.

Posledično je izbira padla na natančen gonilnik za slušalke podjetja Texas Instruments. TPA6120A2 in operacijski ojačevalniki AD8610 od Analog Devices za vhodni medpomnilnik.

Izkazalo se je, da je vezje relativno preprosto, z bipolarno močjo. Če ste prepričani, da na izhodu vašega vira signala ni konstantne komponente, lahko sklopitvene kondenzatorje (C24 in C30) izključite iz poti z mostičkoma H1 in H2.

Napajalnik zagotavlja ±12V pri izhodni napetosti pri obremenitvi do 1A. Njena shema je prikazana na sliki:

Povečaj na klik

Pogosto je pri avdiofilskih izvedbah cena napajalnika večkrat višja od cene samega ojačevalnega dela. Tu se je izkazalo nekoliko bolje - stroški elementov za napajanje so približno 50 dolarjev, najdražji elementi pa so transformator in elektrolitski kondenzatorji. Malo lahko prihranite, če zamenjate toroidni transformator z običajnim v obliki črke W, opustite LED in varovalke na izhodu enote.

Preizkušena je bila različica z ločenimi regulatorji za vsak kanal TPA6120A2 (mikrovezje ima ločene izhode moči za vsak kanal). Razlike ni bilo mogoče slišati ali izmeriti, kar je omogočilo bistveno poenostavitev napajanja.

Ker imajo vsa mikrovezja, uporabljena v ojačevalniku, nizko občutljivost na hrup in motnje v napajalnih tokokrogih, pa tudi visoko stopnjo dušenja hrupa skupnega načina, se je izkazalo, da uporaba tipičnih integriranih stabilizatorjev v napajalniku zadostuje za dosego visoke izvedba.

TPA6120A2

TPA6120A2 IC podjetja Texas Instruments je visokokakovosten ojačevalnik za slušalke visoke kakovosti. Uporablja arhitekturo ojačevalnika z diferencialnim vhodom, enosmernim izhodom in tokovno povratno informacijo. Zahvaljujoč slednjemu v večji meri dosežemo nizko popačenje in hrup, širok frekvenčni pas in visoko hitrost.

Mikrovezje vsebuje dva neodvisna kanala z ločenima izhodoma moči. Vsak kanal ima naslednje značilnosti:

• izhodna moč 80 mW v obremenitev 600 ohmov pri ± 12V napajanju pri popačenju + šum 0,00014%
• več kot 120 dB dinamičnega razpona
• nivo signala/šuma 120 dB
• območje napajalne napetosti: ± 5V do ± 15V
• hitrost padanja izhodne napetosti 1300V/µs
• zaščita pred kratkim stikom in pregrevanjem

Za primerjavo, stopnja popačenja + šuma za "ljudski" čip LM386 je 0,2%. Čeprav seveda visoki parametri še vedno ne zagotavljajo kakovostnega zvoka. Da bi dosegli največji rezultat, je treba upoštevati priporočila proizvajalca za izbiro zunanjih elementov in topologijo tiskanega vezja. Vse to lahko najdete v tehnični dokumentaciji za ta čip.

AD8610

AD8610 podjetja Analog Devices je operacijski ojačevalnik s FET-ji na vhodu, kar ima za posledico nizek odmik in odmik, nizek šum in nizke vhodne tokove. Kar zadeva raven hrupa in hitrost obračanja, so ti operacijski ojačevalniki v popolni harmoniji s TPA6120A2.

Vendar ne bodite leni in jih poskusite zamenjati z drugimi operacijskimi ojačevalci. Pinout AD8610 je združljiv z drugimi avdiofilskimi IC. Poleg tega mnogi ljubitelji glasbe trdijo, da slišijo razliko v zvoku op-amp!

Pasivne komponente

Niso vsi upori enaki! In če vaš proračun dopušča, uporabite v tej zasnovi kovinske filmske upore, ki so nekoliko dražji, vendar imajo nižji hrup in večjo stabilnost. Če želite prihraniti denar, je treba upore iz kovinskega filma namestiti vsaj v vhodna vezja (za AD8610), kjer je občutljivost na šum največja.

Bolje je postaviti filmske kondenzatorje na signalno pot C23, C24, C29, C30. Proizvajalec priporoča keramične kondenzatorje za napajalna vezja mikrovezij.

Glavna zahteva za signalne priključke je zanesljiv stik. V svoji zasnovi je avtor uporabil običajni "jack" za povezavo slušalk in pozlačene RCA-konektorje s teflonsko izolacijo za povezavo signalnega kabla.

Shema vezja prikazuje različico ojačevalnika za delovanje iz cevnega predojačevalnika, v katerem je glasnost krmiljena. Če naj bi bila zasnova bolj prilagodljiva in univerzalna, potem je seveda zaželeno zagotoviti lasten nadzor glasnosti na vhodu. Da bi dosegli največjo kakovost in da ne bi poslabšali lastnosti ojačevalnika, je tukaj treba uporabiti visokokakovosten potenciometer.

Proračunska različica je lahko Alpha ali RadioShack za približno 3 USD. Za 40 $ že lahko kupite izdelek za avdiofile pri ALPS. Najboljša rešitev bi bila uporaba dušilnika trdega diska proizvajalca DACT ali GoldPoint. Njihov strošek je približno 170 dolarjev. Mimogrede, na eBayu najdete podobne dušilke kitajske izdelave za samo 30 USD. Vrednost potenciometra je lahko v območju 25-50 kOhm. Uporaba stopenjskega dušilnika poleg udobja prilagajanja glasnosti dodatno zagotavlja istovetnost prilagajanja v obeh stereo kanalih, kar je še posebej pomembno pri ojačevalniku za slušalke.

Oblikovanje

Vsi konstrukcijski elementi (razen napajalnega transformatorja) so nameščeni na enem tiskanem vezju. Če se odločite za zunanji napajalnik ali ga sestavite na drugačen način, bo približno 70% tiskanega vezja ostalo prosto.

Razporeditev elementov je prikazana na sliki:

Povečaj na klik

Slika prikazuje risbo tiskanega vezja s strani delov:

Povečaj na klik

Slika prikazuje risbo spodnje strani tiskanega vezja:

Povečaj na klik

Prevzamete lahko risbe tiskanih vezij v priljubljenem formatu SLayout

Glavna značilnost namestitve: na spodnji strani ohišja TPA6120A2 je kontaktna površina približno 3x4 mm. Mora biti spajkano na področje na tiskanem vezju pod mikrovezjem, ki služi kot hladilno telo.

Fotografija končane strukture:

Ko prvič vklopite, odstranite obe varovalki na izhodu napajalnika in se prepričajte, da deluje. Če so izhodne napetosti pravilne, zamenjajte varovalke. Sam ojačevalnik ne potrebuje nastavitve.

Ploščo lahko postavite v ohišje primernih dimenzij, po možnosti kovinsko za zaščito pred zunanjimi motnjami.

Zaključek

Subjektivno gledano ojačevalnik zveni enako kot profesionalna studijska oprema. V primerjavi z LM386 je ta zasnova pokazala bolj gladek, jasnejši in podrobnejši zvok.

Shema se je izkazala za precej prilagodljivo in enostavno prilagodljivo različnim potrebam. Tako je na primer avtor sam sestavil dve kopiji ojačevalnika. Eden po zgornji shemi za delovanje v povezavi z elektronskim predojačevalnikom. Druga kopija je bila zasnovana za delo s pametnim telefonom in kitarskim ojačevalnikom, zato je bila na vhodu dopolnjena z visokofrekvenčnim šumnim filtrom in regulatorjem glasnosti. Poleg tega so za povečanje ojačenja (pametni telefon oddal nezadostno raven signala) vrednosti uporov R6 in R14 spremenili na 2 kOhm.

S spreminjanjem vrednosti teh uporov lahko spremenite dobiček v širokem razponu.

Različica tiskanega vezja ojačevalnika naših "marsovskih prijateljev", zasnovana za vgradnjo elementov v "standardne" pakete (pri načrtovanju mikrovezij ni uporabljenih paketov DIP):

Animirana predstavitev table iz vseh zornih kotov